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PowerShell 5.0にてSystem.Diagnostics.ProcessOutputDataReceivedイベントを使って標準出力をリダイレクトすると、出力順が乱れて本来の標準出力と異なる結果が返ってきてしまうことがあります。

プロセスに対してStandardOutput.ReadToEndメソッドを使用すれば出力順は乱れませんが、標準出力のバイト数が大きいと処理が固まってしまいます。

リダイレクトを使って標準出力を出力順に受け取ったり、StandardOutput.ReadToEndのように同期のとれた方法で安全に標準出力結果を取り出すには、どうすれば良いのでしょうか。

なおPowerShellからcmd /C "ping /?"のようにcmd.exeを経由で外部exeを実行することで上記の要件は強引に達成できるように見えますが、よりPowerShellらしい解法があればご教示願います。

サンプルコード:

#pingのヘルプを呼び出し、標準出力を返すだけのサンプルコード
function Invoke-Ping {
    $info = New-Object -TypeName System.Diagnostics.ProcessStartInfo
    $info.CreateNoWindow = $true
    $info.UseShellExecute = $false
    $info.RedirectStandardOutput = $true
    $info.FileName = 'ping'
    $info.Arguments = @('/?')

    $process = New-Object -TypeName System.Diagnostics.Process
    $process.StartInfo = $info

    $outBuilder = New-Object -TypeName System.Text.StringBuilder
    #非同期に標準出力を受け取る
    $outReceived = {
        if (! [String]::IsNullOrEmpty($EventArgs.Data)) {
            $Event.MessageData.AppendLine($EventArgs.Data)
        }
    }
    $outEvent = Register-ObjectEvent -InputObject $process `
        -Action $outReceived -EventName 'OutputDataReceived' `
        -MessageData $outBuilder
    [void]$process.Start()
    $process.BeginOutputReadLine()
    [void]$process.WaitForExit()
    Unregister-Event -SourceIdentifier $outEvent.Name

    $outBuilder.ToString()
}

$set = New-Object 'System.Collections.Generic.HashSet[string]'
1..10 | % {
  #標準出力の戻り値がずれる
  ($outValue = Invoke-Ping) > $null
  $set.Add($outValue) > $null
}
$set -join "-----`r`n"
"HashSet.Count = {0}" -f $set.Count

実行結果の抜粋例(出力結果の行が正しい結果と前後しています):

-----
            [-r ホップ数] [-s ホップ数] [[-j ホスト一覧] | [-k ホスト一覧]]
使用法: ping [-t] [-a] [-n 要求数] [-l サイズ] [-f] [-i TTL] [-v TOS]
            [-w タイムアウト] [-R] [-S ソースアドレス] [-c コンパートメント]
オプション:
            [-p] [-4] [-6] ターゲット名
                   統計を表示して続行するには、Ctrl+Break を押してください。
                   停止するには、Ctrl+C を押してください。
    -a             アドレスをホスト名に解決します。
    -t             中断されるまで、指定されたホストを Ping します。
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2 件の回答 2

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シェルとして普通に持つリダイレクト機能ではダメなのでしょうか?

$output = ping /?
$output | Select-Object -First 10

Usage: ping [-t] [-a] [-n count] [-l size] [-f] [-i TTL] [-v TOS]
            [-r count] [-s count] [[-j host-list] | [-k host-list]]
            [-w timeout] [-R] [-S srcaddr] [-c compartment] [-p]
            [-4] [-6] target_name

Options:
    -t             Ping the specified host until stopped.
                   To see statistics and continue - type Control-Break;
                   To stop - type Control-C.

が得られました。

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出力を得たいのが標準出力だけなら、ReadToEnd()を読んでからWaitForExit()してやればハングしなかったですよ。(Powershell3でですが)

標準エラー出力もとる場合、標準出力のReadToEnd()が終わらないと標準エラー出力のReadToEnd()が呼ばれない為にか、ハングしました。

この場合はRunspacePoolを使用して別スレッドで標準出力と標準エラー出力のReadToEnd()を呼んでやることで、ハングを回避することが出来ました。
コードはまた時間のある時に書きます。

追記: こんな感じです。(RunspacePoolについてはこの記事を参考にしました。)

function Invoke-Process {

  [CmdletBinding()]
  [OutputType([object])]
  param([string]$cmd, [string]$arg, [string]$dir=".", [int]$timeout=0, [string]$enc)
  trap { Write-Host "[Invoke-Process] Error $_"; throw $_ }

  try {
    $psi = New-Object System.Diagnostics.ProcessStartInfo
    $psi.CreateNoWindow = $true
    $psi.LoadUserProfile = $true
    $psi.UseShellExecute = $false
    $psi.RedirectStandardOutput = $true
    $psi.RedirectStandardError = $true
    $psi.FileName = $cmd
    $psi.Arguments = $arg
    $psi.WorkingDirectory = $dir
    if ($enc) {
      $psi.StandardOutputEncoding = [System.Text.Encoding]::GetEncoding($enc)
      $psi.StandardErrorEncoding = [System.Text.Encoding]::GetEncoding($enc)
    }

    $process = New-Object System.Diagnostics.Process
    $process.StartInfo = $psi

    $sessionState = [System.Management.Automation.Runspaces.InitialSessionState]::CreateDefault()
    $minPoolSize = $maxPoolSize = 10
    $runspacePool = [runspacefactory]::CreateRunspacePool($minPoolSize, $maxPoolSize,  $sessionState, $Host)
    $runspacePool.ApartmentState = "STA"
    $runspacePool.Open()

    [void]$process.Start()

    $script = {
      [CmdletBinding()]
      param([object]$std)
      $std.ReadToEnd()
    }

    $stdOutPs = [powershell]::Create().AddScript($script).AddArgument($process.StandardOutput)
    $stdOutPs.RunspacePool = $runspacePool
    $stdOutRun = [PSCustomObject]@{
      runspace = $stdOutPs.BeginInvoke()
      powershell = $stdOutPs
    }
    $stdErrPs = [powershell]::Create().AddScript($script).AddArgument($process.StandardError)
    $stdErrPs.RunspacePool = $runspacePool
    $stdErrRun = [PSCustomObject]@{
      runspace = $stdErrPs.BeginInvoke()
      powershell = $stdErrPs
    }

    while ((@($stdOutRun.runspace, $stdErrRun.runspace) | Sort-Object IsCompleted -Unique).IsCompleted -ne $true) { Start-Sleep -Milliseconds 5 }

    if ($timeout) {
      $isTimeout = $false
      if (!$process.WaitForExit($timeout.TotalMilliseconds)) {
        $isTimeout = $true
        $process.Kill()
      }
    }

    $process.WaitForExit()

    $exitCode = $process.ExitCode

    $stdOut = $stdOutRun.powershell.EndInvoke($stdOutRun.runspace)
    $stdErr = $stdErrRun.powershell.EndInvoke($stdErrRun.runspace)

    return [PSCustomObject]@{
      cmd = $cmd
      arg = $arg
      exitCode = $exitCode
      stdOut = $stdOut
      stdErr = $stdErr
      isTimeout = $isTimeout
    }

  } finally {

    if ($process) { $process.Dispose() }
    if ($stdOutRun) { $stdOutRun.powershell.Dispose() }
    if ($stdErrRun) { $stdErrRun.powershell.Dispose() }
    if ($runspacePool) { $runspacePool.Dispose() }

  }

}

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